足部位置和座椅高度对脑瘫儿童坐-站转移下肢运动学和动力学参数的影响

背景:足位和座椅高度是影响“坐-站转移”的重要因素,但目前对“坐-站转移”动作的研究多侧重于健康人群和帕金森患者,痉挛型脑瘫儿童在不同座椅高度和足部位置下执行“坐-站转移”任务中的下肢运动学和动力学特征尚未可知。目的:探究不同足部位置及座椅高度对脑瘫儿童执行“坐-站转移”任务过程中下肢运动学和动力学参数的影响。方法:选择7名痉挛型脑瘫儿童作为研究对象,对其进行6个任务即3种座椅高度(高、中、低凳)×2种足位(前、后足位)的“坐-站转移”动作测试,采集脑瘫儿童在不同足位和座椅高度下“坐-站转移”时的运动学和动力学数据。结果与结论:(1)时间特征结果表明,相较于低凳条件,脑瘫儿童在高凳条件下进行“坐-站转移”任务所需总时间显著减少(P=0.046);(2)动力学结果表明,抬离瞬间,双足后位条件下的膝关节屈曲力矩显著大于双足前位条件(P=0.049);相较于中凳条件,在高凳条件下膝关节屈曲力矩显著减小(P <0.001);(3)结果提示抬高座椅高度和改变足位条件均对痉挛型脑瘫儿童的“坐-站转移”表现有影响,在高凳双足后位条件下儿童使用较小的运动补偿就可以完成坐站动作;同时高座椅可作为痉挛型脑瘫儿童增强“坐-站转移”表现的辅助工具,高凳双足后位条件更有助于脑瘫儿童“坐-站转移”动作的完成。

城市公共空间座椅的纸质材料创新设计研究

公共座椅作为城市公共空间基础设施的一部分,为城市居民提供了基础性的休息场所,并作为城市的标识向公众传递着城市的精神和文化内涵。随着时代的进步与发展,城市公共座椅的设计也在不断优化和创新。文章通过对城市公共座椅的设计元素、材料等进行分析梳理,从绿色环保的纸质材料入手,探索纸质公共座椅在城市公共空间应用的可能性,并提出相关的优质城市公共座椅的构建策略和建议,以期为城市公共座椅的设计提供一定的借鉴和参考。

一种车辆座椅自动加热和通风的实现方法及控制逻辑

文章针对座椅自动加热或通风功能的实现方法及控制逻辑进行陈述说明,从实现的逻辑策略角度入手,对系统组成、结构图以及工作原理进行简要分析,最后得出结论,以便能为车主提供更加人性化、智能化的使用体验,提升用户在驾乘车辆过程中座椅的舒适感。

基于中国乘员的汽车座椅乘坐姿态舒适性评价分级模型

为研究汽车座椅乘员姿态舒适性问题,针对影响乘员舒适性的矢状面姿态角度指标,文中提出了一种基于中国人群覆盖范围和博弈组合赋权的评价分级方法。首先,采用动作捕捉技术获取乘员各舒适姿态角度,得到角度覆盖的人群范围,从而计算各姿态角度指标得分;采用G1法和熵权法分别计算各指标的主客观权重,基于博弈组合赋权得到各指标的综合最优权重;最终,根据各指标得分及最优权重,按照加权平均方式得到汽车座椅整体姿态舒适性评分;制订5级分级标准获取汽车座椅乘坐姿态舒适性等级。通过被试乘坐汽车座椅的主观体验评分验证建立的分级模型的可行性,为国内智能座舱的座椅姿态调节模式优化设计提供指导和依据。

三轴振动激励下悬挂座椅垂向传递率试验研究

针对三轴激励下无源空气弹簧悬挂座椅垂向振动传递特性进行了试验研究。其中,垂向激励幅值设置为0.25 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.,纵向和横向激励幅值同为0 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.;座椅靠背倾角设置为0°、10°或20°。研究表明,垂向和水平方向振动激励幅值的增加均引起悬挂座椅传递率共振频率的降低,并影响座椅有效幅值传递率;在较小幅值(0.25 m/s^(2)r.m.s.)的垂向振动激励下,靠背倾角对该共振频率也有一定影响。此外,垂向和水平振动幅值对座椅传递率的影响存在轴间耦合效应,当垂向振动的幅值增大时,水平振动幅值从0.25 m/s^(2)r.m.s.增大到1.0 m/s^(2)r.m.s.所造成的传递率峰值的变化程度将减小,反之亦然。

共享汽车驾驶员适宜H点和座椅参数实验研究

共享汽车具有车型统一、用户多变且使用频率高的特点,为提升共享汽车使用效率和驾乘体验,研发一种能根据驾驶员特征自动调节舒适坐姿的智能座椅意义重大。本文针对用户座椅调节存在的主观任意性导致的座椅舒适性问题,结合共享汽车智能座椅项目,以座椅H点前后位置、H点高低位置、坐垫角和靠背角4个变量为研究因子进行台架实验,分别研究5th、50th和95th百分位驾驶员的座椅舒适性受座椅参数的影响规律。首先,每个研究因子在参考车型范围内均匀选取3个实验水平,采用正交实验表对实验次数进行简化,确定正交实验须进行的组数并进行正交台架实验。实验人员对每组的座椅舒适性进行主观评价,同时通过压力测量仪和数显角度尺测量实验人员的体压分布信息和关节角度信息;其次,通过聚类分析确定了本文采用的以关节角度为客观参数的主客观舒适性评价体系,通过正交实验分析,得出了不同座椅参数对座椅舒适性的影响存在差异的结论,且随着驾驶员百分位的变化,对座椅舒适性造成影响的参数也在发生变化;最后,对正交实验所得数据进行修正拟合,构建了座椅适宜H点位置预测模型和靠背角度预测模型。

汽车座椅头枕高度对乘员头颈部生物力学响应分析

目的探究汽车追尾碰撞事故中,座椅头枕高度对乘员头颈部的运动学和生物力学响应的影响。方法应用中国体征第50百分位男性头颈部生物力学模型和某款汽车头枕有限元模型,设置不同头枕高度的13组汽车追尾碰撞仿真试验,分析头部损伤指标HIC15、脑组织von Mises应力、颈部伤害指标Nkm和颈椎von Mises应力,并分别与头枕高度进行二维非线性拟合得到预测模型。结果全部头颈部损伤参数变化趋势一致,均为随头枕高度的升高先减小后增加,损伤参数最低值出现在头枕最高点与乘员头部最高点差值0~10 mm区间内。在头枕最高点低于乘员头部最高点30 mm以上时,乘员颈椎C1损伤风险最大,头枕最高点低于乘员头部最高点距离小于30 mm以及高于乘员头部最高点时,乘员颈椎C7损伤风险最大。结论汽车座椅头枕设计及乘员实际乘车时,应尽量使得头枕最高点与乘员头部最高点接近以降低乘员在汽车追尾碰撞中头颈部损伤风险。本研究量化评估了汽车座椅头枕高度对乘员头颈部的运动学和生物力学影响,为汽车追尾碰撞中乘员损伤机理研究和座椅头枕安全防护设计提供理论依据和数据支撑。

基于骨架几何位置调整的座椅抗鞭打性能优化

为了减小鞭打试验伤害评估中普遍较高的颈部损伤指标(Neck Injury Criterion,NIC)和上颈部伸张弯矩,基于某汽车座椅的LS-DYNA有限元模型和物理试验结果,首先对其基本结构和后碰撞下的运动响应进行分析,使用多体动力学分析软件(Mathematical Dynamic Model,MADYMO)建立座椅鞭打试验的多体动力学模型.然后,通过伤害机理分析和对座椅主要设计参数的灵敏度分析,确定座椅结构中的主要几何结构参数,并据此建立数值模型.最后,利用多目标优化算法,获得相应的座椅抗鞭打性能优化方案.结果表明,通过调整座椅骨架横梁及头枕位置,提高乘员头部和下颈部运动一致性,使NIC降低58.5%,上颈部伸张弯矩满足最高性能限值.

基于移情设计的儿童输液座椅设计方向研究

儿童医疗器械和设施的特点是作为使用者的儿童和家长,两者的情感需求是共存的。虽然儿童医疗产品的功能在不断更新,但市场上的儿童医疗器械与设施仍然显得难以靠近,而且异常冰冷。课题利用移情设计方法,观察实际儿童输液情境中用户的真实表现,获取用户潜在情感需求,并将情感进行转移至输液座椅产品设计,挖掘产品创新点,提出满足用户体验的设计方案,为儿童输液座椅设计的创新提供更多视角。

基于有限元分析的汽车座椅骨架模态研究

汽车座椅作为车辆中承载乘员的关键部件,其设计与性能优化对于提升整体驾乘体验至关重要。该文采用有限元分析方法,构建汽车座椅骨架的有限元模型,并利用Radioss软件对其进行模态计算分析。同时,通过构建模态试验测试系统,对座椅骨架进行模态试验分析,旨在验证有限元分析的准确性,为座椅骨架的优化设计提供理论支撑和试验依据。

全自动气控座椅加载试验机的设计

根据目前中小企业对座椅载荷进行疲劳试验与检测的实际需求以及目前试验机的发展情况,发现了市面常见的座椅载荷试验机存在前期投资大、机构复杂及维护保养需求高等问题,在中小型座椅生产企业中推广和使用受限。基于此,从中小企业实际需求出发,本着结构简单、投资经济、便于使用的原则,提出一种全自动气控座椅载荷疲劳试验机,设计控制机构完全采用压缩空气作为驱动源,其来源方便、环保节能。在对当前座椅加载试验机特点及需求研读与分析的基础上,提出了全自动气控加载试验机的总体设计思路;根据对座椅加载控制的要求与结构模式,形成气动控制系统的总体架构及控制原理与控制方法设计;对座椅加载疲劳试验机进行了实验室模拟实验测试。结果表明,此控制系统设计方案能够实现座椅载荷负载大小变化模拟,可以实现座椅加载模拟工作节拍控制以及座椅加载时长控制调节,且完全脱离供电需求,经济环保,为生产企业后期使用维护提供了极大的方便。

座椅静态舒适性仿真与性能优化

为提高普通家用轿车的座椅静态舒适性,基于SAE-J826工装有限元模型和CASIMIR软件提供的第50百分位柔性人体有限元模型,提出了包含H点位置预测和座垫压力分布均匀性的座椅静态舒适性仿真分析方法,并利用HyperStudy优化工具平衡和提升了座椅静态舒适性能,仿真结果与试验结果取得了较好的一致性。

一种背包式婴儿座椅的设计与仿真

随着生活水平的提高,携带婴儿长途旅行的人数逐年增加,出行携带背包及婴儿推车体力消耗较大。文章设计一种背包式婴儿座椅,采用环保塑料PP制造座椅的硬质本体骨架,在骨架外侧安装布面,可作为背包使用;将座椅固定在行李箱上,可作为推车使用;背板与本体之间安装角度调节机构,座椅可做小床使用。有限元仿真结果表明:齿轮及齿圈的强度能满足使用需求,安全性能较好。

基于德尔菲法和层次分析法的儿童安全座椅设计

为设计出符合用户需求的儿童安全座椅,将德尔菲法及层次分析法引入设计流程,通过匿名询问与多轮循环反馈问答确定设计要素,获得需求优先级排序,经权重计算后进行儿童安全座椅设计。上述方法能够挖掘用户需求,以此为基础可以设计出满足用户需求,提高用户体验的儿童安全座椅。德尔菲法及层次分析法的综合运用能科学指引设计流程,同时该过程能够验证德尔菲法和层次分析法在产品设计中的指导性作用。

某座椅鞭打试验仿真与优化

针对某款座椅在鞭打试验中假人挥鞭伤较为严重,鞭打得分较低的问题,利用HyperMesh软件建立座椅有限元模型,并进行鞭打仿真分析,得到对鞭打伤害影响较大的因素分别为调角器刚度系数、头枕杆直径、靠背左侧支撑板厚度、靠背右侧支撑板厚度、靠背后部支撑板厚度、座垫右侧支撑板厚度和座垫左侧支撑板厚度,利用哈默斯雷试验设计方法对上述7个设计变量进行样本点采集,并利用移动最小二乘法进行近似模型拟合,采用全局响应面法对近似模型进行多目标优化,验证结果表明,优化模型的精度满足要求,优化后鞭打得分提高,座椅抗挥鞭伤性能显著提升。

2015年路虎揽胜座椅靠背不能调节

车型:2015年路虎揽胜,配置3.0L SC V6汽油机械增压V6发动机。VIN:SALGA2VF3FA××××××。行驶里程:139648km。故障现象:客户只反映副驾驶座椅的靠背倾斜不能调整,维修人员检查发现座椅能前后、上下移动,但是靠背不能移动,现象属实。故障诊断:接车后维修人员用诊断仪检查发现乘客座椅模块PSM内有故障码B1B90-11座椅倾斜电机继电器和B1B92-11座椅倾斜电机继电器。

基于压力传感器的汽车座椅腰托复位控制策略

座椅腰部支撑,即座椅腰托,早期主要用于减轻办公室人员因久坐而产生的疲劳感,但随着汽车行业一百多年的发展,久坐现象也逐渐出现在驾驶过程中。为了缓解驾乘人员在长途行车中的疲劳,提高其舒适性及安全性,汽车座椅对可调节座椅腰托需求呈上升趋势。文章在汽车座椅腰托记忆-复位模式下,基于压力传感器,提出并优化了腰托复位控制策略,使腰托复位过程耗时短、无噪音,复位结果精度高,解决了由于硬件结构限制而出现的腰托复位工程难题。

剧场座椅声学性能研究

剧场座椅选型时不仅要提供舒适的坐感,与室内装修的协调、消防安全等要求外,还需要对声音的传输和反射等进行重点考虑。本文将探讨剧场座椅的声学性能,从材料选择、设计结构、声学特性和优化措施等方面进行分析。

高速列车座椅调节参数对舒适性的影响研究

为研究高速列车座椅参数对不同身高百分位人群的舒适性影响程度,文中对第5百分位、第50百分位及第95百分位人群在不同调节参数下开展主观舒适性和体压分布的试验研究。针对座椅调节参数对舒适性的影响,选择座面高度、座面深度、座面倾角和靠背倾角4个参数作为因素,设计4因素3水平的正交试验。采用极差法和灰色关联度分析法对正交试验数据进行分析,得到了座椅调节参数对3类百分位人群主观舒适性的影响规律及座椅参数的优化组合,同时得到了体压分布指标与主观舒适性的关联程度。研究发现:座椅调节参数对不同身高百分位人群的主观舒适性影响不同;第5百分位人群舒适性受座椅的靠背倾角和座面高度影响较大;第50百分位和第95百分位人群受靠背倾角、座面倾角影响较大;体压分布指标与不同人群主观舒适性的关联程度不同。研究结果可为高速列车座椅的参数优化和舒适性提升提供参考依据。

基于模型标定的重型卡车座椅动态舒适性仿真研究

为了减轻重型卡车驾驶员的疲劳,增加了减振机构来提高座椅的动态舒适性。提出一种基于模型标定的座椅动态舒适性研究方法。首先通过台架试验得到了空气弹簧的刚度和阻尼器的阻尼参数。然后对座椅进行模态试验和传递率特性试验,获得座椅模态频率与传递率信息,采用迭代寻参的方法确定连接部位的刚度和阻尼参数,从而建立准确的有限元模型。最后进行模态、传递率和随机振动仿真分析,通过仿真结果评估座椅动态舒适性。结果表明,仿真与试验的模态频率误差小于3%,传递率峰值误差小于10%,且该座椅固有频率与人体敏感频率不重合,座椅在非共振频率段的传递率较小。降低共振频率下传递率的波峰值与响应点的均方根加速度值可以提高座椅的动态舒适性。